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NAC家族转录因子是植物特有的转录调控因子,在植物的生长发育、生物胁迫和非生物胁迫应答过程中发挥重要的作用,是当前植物基因功能及表达网络调控研究中的热点。番茄是一种富含营养物质的跃变型果实,是研究果实成熟的模式植物。目前对于NAC转录因子在果实成熟衰老中的作用和调控模式尚不清楚,因此课题从番茄中分离和研究NAC转录因子基因具有重要的意义。本文首先利用生物信息学的方法分析番茄NAC转录因子结构与特性。进一步筛选到与果实成熟相关的基因,并通过PCR方法研究其在不同组织、不同成熟阶段、不同成熟类型果实和外源激素处理下的表达特性。最后利用VIGS技术沉默目的基因,深入阐明NAC对乙烯合成和信号通路中相关基因的作用。主要研究成果如下:(1)生物信息学分析。在番茄全基因组中分离到74个NAC转录因子(S1NAC1-74),对其基因和编码蛋白的结构和理化性质进行分析,并预测其生物功能。筛选到与果实发育成熟相关的SNAC4-9作为本文研究的目的基因。(2)基因表达分析。SNAC4-9基因参与番茄的生长发育和成熟衰老进程。外源ABA、 SA和乙烯处理一定程度促进SNAC基因的表达,NAC转录因子在乙烯通路中受到RI、Gr蛋白的调控作用。研究显示,SNAC基因在番茄果实中具有差异表达特性,并暗示SNAC基因通过乙烯信号传导途径参与对番茄果实成熟发育的调控过程。(3) VIGS技术分析。成功构建TRV-SNAC重组病毒载体,并应用VIGS技术沉默番茄果实中SNAC4/5/6/7/9基因,果实呈现出延迟成熟的表型。取番茄果实的沉默部位QPCR检测,发现SNAC基因的沉默导致番茄果实中乙烯合成和信号传导途径中相关基因表达丰度的变化,LeACS2、LeEIL和NR基因表达受到抑制作用,而LeERF和LeRIN基因表达量提高,其中SNAC9调控效果显著。结果表明SNAC转录因子与乙烯路径中相关基因存在一定互作关系,是番茄果实成熟衰老的重要调控因子。